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应用RS、GIS技术建立城市园林绿化地理信息系统

[日期：2009-09-16] 来源：作者：发表评论(0)打印

高昭良(福州市勘测院350003)

　　【提要】本文系统论述应用GIS与Rs技术建立园林绿化地理信息数据库与管理信息系统的技术与方法。

　　【关键词】园林绿化； GIS； Rs；数据库

　　Abstract：The technology and method of using GIS and RS technology to build Landscape Green GIS database and GIS ale systematically

　　introduced in this paper

　　Key words：Landscape；Green；GIS；RS；Database

　　1引言

　　　　随着近几年地理信息系统(GIS)技术发展成熟，在城市规划、建设、管理领域得到了广泛的应用，极大地提高了政府的管理水平和办公效率；事实上，园林管理数据据叠加到地图上，利用GIS所提供的地图分析和表现功能，通过各种专题图和统计图的制作，进行形象直观的分析，便能使隐藏在数据表中的规律跃然眼前；利用数据库中数据的空间关系，各种来源的数据表可以结合在地图上以供分析；通过强大的、有效的地图系统将复杂的表格数据以地理的形式展现出来，从而挖掘出数据之间的关联性和发展趋势，为园林绿地系统规划业务提供更好的决策支持和分析能力。

　　2系统设计目标

　　　　开发和建设本系统的最直接目标就是：采用计算机数据库技术、地理信息系统技术等先进的技术手段来实现对福州市现状绿地数据库的动态管理，方便用户对绿化现状数据的查询、统计和分析等要求；并在此基础上实现福州市园林绿化规划方案的管理及辅助设计，提供有关规划设计的分析、统计信息，为福州市园林局等职能部门提供辅助决策支持。具体而言，建成后的城市绿化地理信息系统应达到如下目标：

　　(1)利用数据库技术、GIS技术等先进的信息技术手段实现对城市园林绿化现状数据库的管理与维护。

　　(2)实现对城市园林绿地专项规划方案的电子数据(包括现状与历史)的动态管理，方便用户的查阅与使用。

　　(3)实现对城市绿地现状数据的查询，并能实现各种类型的绿地指标统计。

　　(4)系统能实现GIS与CAD功能相结合，图形编辑操作功能方法简便。

　　(5)实现规划绿线、古树名木等数据的管理。

　　(6)在以上构建的软件信息平台的基础上，为有关职能

　　部门的园林绿化调查及专项规划工作提供辅助决策的功能。

　　3城市园林绿化数据库及编码设计

　　3．1现状绿地信息分类与编码的制定

　　　　绿地信息分类与编码表分为：大类，中类，小类；大类有：G1(公共绿地)，G2(生产绿地)，G3(防护绿地)，G4(单位附属绿地)，G5(居住区绿地)，G6(道路绿地)，G7(风景林地)，G8(名木古树、零星大树)，G9(文物保护绿地)；大类还可细分为中类，小类。乔木用A表示，灌木用B、草坪用C、水面用D、建筑物用E、道路广场用F、空地用G、屋顶绿化用H(只作为覆盖面积计算)、垂直绿化用I(不记入绿地和覆盖面积)。绿地信息分类与编码表由于篇幅所限省略。

　　3．2城市园林绿化数据库设计

　　　　数据库的内容和结构在很大程度上影响着GIS软件系统的功能和质量，以及GIS技术与其他应用技术的集成，从而最终会影响用户对GIS软件系统的使用。因此，设计并实现一个内容丰富、结构合理的数据库，是GIS软件系统设计质量好坏的关键。

　　以“福州市绿化管理信息系统”为例，其中所要处理的数据主要包括两个方面的内容：一是基础背景数据，包括1：5000矢量地形图和全色遥感图像数据；二是本系统所要进行管理和处理、分析的核心专题数据——园林绿化专题数据库，它包括“公共绿地专题”、“道路绿地专题”、“居住区绿地专题”、“单位附属绿地专题”、“生产绿地专题”、“城市防护林带绿地专题”和“城市风景林带绿地专题”等方面的专题数据。其中，第一部分为基础背景数据，只需要图形数据，而不需要考虑属性数据及其数据结构；而第二部分的专题数据由于要进行大量的GIS数据处理、查询、统计、分析等功能，需要建立相对完善的数据库结构。其他还有地界范围线数据包括各种层次的行政区划范围以及公园、道路等的范围界限要素。设计一个结构合理的GIS数据库，对于建设一个高质量的GIS软件系统具有十分重要的意义。GIS数据设计主要内容有：(一)坐标系统定义；(二)点、线、面要素编码与符号样式设计；(三)属性结构设计；一般还要考虑数据更新设计。由于篇幅所限，数据库表结构分析设计内容省略。4应用RS、GIS技术进行城市园林绿化数据调查及建库

　　4．1应用航测遥感技术采集处理现状调查数据：

　　(1)全数字航测内业测图：采用VirtuoZo全数字摄影测量系统，对l：4000航摄比例的航空影象数据进行绿化覆盖要素采集。

　　(2)卫星遥感图像处理与应用：卫星遥感图像数据为IKONOS卫星拍摄的一米分辨率黑白图像数据和四米分辨率的多光谱图像数据融合而成。地面采样间距(GCP)：采用三次叠代法进行影像重采样，地面采样间距在0．8—1．2米间的影像优先进行重采样。卫星遥感图像数据应用专业图像处理软件进行数据质量处理，同时以1：500现状地形数据作为参照按三次多项式进行配准纠正。对于200平方公里的融合影象数据，存储空间达到1GB以上，必须采用图像压缩技术；目前，较为理想的压缩格式为：MrSID和ECW两种，均为基于小波变换的影像压缩技术，允许以数十倍的比率压缩海量影像数据；并且得到大部分GIS平台的支持。

　　4．3数据处理建库(以福州市园林绿化调查为例)

　　　　数据处理建库过程主要采用在MiemStation／J和Geograph—ics／J平台上进行二次开发程序，实现数据进行批量拓扑处理、属性关联等工作，从而大大提高数据的准确性和处理速度。(1)对图形作拓扑整饰，保证所有的面闭合，文本的中心在面内；对图形做拓扑分析，生成一些拓扑面；文本注记与面边界线的关联；把文本注记赋于面的属性。(2)MicroStation的DGN数据转GIS的数据格式，利用的是Bentley提供的GIS平台转换软件——GeoExchange。转出结果符合系统需要的格式，所有的属性数据都已关联到图形上。

　　4．4栅格矢量数据叠加

　　　　在SuperMap Despro环境中，建立园林现状调查数据工作空间，将经过精确配准纠正的遥感图像数据文件、绿地要素层地图数据文件、覆盖要素层地图数据文件、古树名木地图数据文件等引入，进行分层叠加

　　6系统开发运行环境

　　6．1系统开发运行的软件层次结构（略）。

　　6．2系统开发运行的硬件环境

　　　　根据以上分析以及计算机技术发展的最新成果和主流配置，发挥本信息系统最佳性能，建议计算机硬件配置为：CPU：Pentium 4，主频1．7 G；内存：256MB；硬盘：40GB以上；绘图仪：A0幅面彩色喷墨绘图仪、A3打印机；100M局域网；

　　7系统设计与功能实现

　　　　根据系统所要达到的目标以及系统功能需求，系统设计结构体系与主要功能模块为：

　　(1)数据输入修改模块：包括图形数据与属性数据的输入修改。提供常用的图形编辑工具：如点、线、面的各种绘制工具，有较强的CAD功能。

　　(2)数据维护模块：主要用于实现园林绿化现状GIS图形和属性数据的新增、编辑、删除等功能，以保证数据库的现时性和准确性；进行数据库的安全性管理及数据更新备份。

　　(3)地图操作模块：实现地图窗口的缩小、放大，移动，图层显示控制，距离、面积的量测等功能。

　　(4)信息查询模块：为用户提供方便、快捷灵活的图文互查工具。

　　(5)报表打印输出模块：此功能可根据用户的实际需要，将系统数据库中的关键信息以及查询统计的资料以各种美观的报表格式打印输出。

　　(6)绿地指标分类统计模块：该模块的功能是根据福州市现状绿地调查成果或者各类专项绿地规划数据进行城市绿地率、城市绿化覆盖率等指标的统计计算

　　8结束语

　　本文方法在福州市园林绿化管理信息系统建设实践中，大大提高了生产效率；与传统的外业测绘和图纸面积量算统计的方法相比较，调查与计算的劳动强度大大减少，生产效率和数据准确性上都大大得到提升。结果证明，仅用了3个月(20个班组，2个数据处理小组(25人)，1个开发建库组)就完成了福州市200平方公里的园林调查建库，采用以往传统方法同样规模的队伍也得在8—12个月内才能完成。并且在此基础上进行园林规划的绿线数据与现状数据库已经共享到福州市规划电子审批系统中，发挥了重要的指导作用。同时，由于绿地系统规划对现状调查数据精度的要求较高与成果提供时间紧，没有采用多波段卫星遥感数据进行绿地覆盖要素的自动解译提取，否则调查建库的生产效率将更高。

　　参考文献

　　【1】北京超图地理信息技术有限公司，SuperMap III开发教程，

　　2002

　　【2】陈述彭、鲁学军、周成虎，地理信息系统导论，北京，科学出

　　版社．1999

编辑：xuzj | 阅读：次

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